DE102016010986B3 - Apparatus and method for providing a screwing tool - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schraubvorrichtung zum Bereitstellen mindestens eines Schraubwerkzeugs (9, 11), mit mindestens einem inneren Schraubwerkzeug (9) und einem äußeren Schraubwerkzeug (11) vorgestellt, wobei das mindestens eine innere Schraubwerkzeug (9) innerhalb des äußeren Schraubwerkzeugs (11) angeordnet ist, und wobei das mindestens eine innere Schraubwerkzeug (9) und das äußere Schraubwerkzeug (11) gemeinsam um dieselbe Drehachse drehbar sind, und wobei das mindestens eine innere Schraubwerkzeug (9) und das äußere Schraubwerkzeug (11) entlang einer Achse, die im wesentlichen einem Verlauf eines Werkzeugträgers (7) des mindestens einen inneren Schraubwerkzeugs (9) und/oder des äußeren Schraubwerkzeugs (11) entspricht, jeweils relativ zueinander zu bewegen sind, und wobei mittels der relativen Bewegung entlang der Achse lediglich ein Schraubwerkzeug (9, 11) in eine zum Schrauben mit der Schraubvorrichtung (1) geeignete Schraubposition zu bewegen ist, und wobei die Schraubvorrichtung (1) mindestens ein Mittel (5, 17, 19) zur Identifizierung eines aktuell in Schraubposition befindlichen Schraubwerkzeugs (9, 11) umfasst.The present invention relates to a screwing device for providing at least one screwing tool (9, 11), having at least one inner screwing tool (9) and one outer screwing tool (11), wherein the at least one inner screwing tool (9) is arranged inside the outer screwing tool (11). and wherein the at least one inner screwing tool (9) and the outer screwing tool (11) are rotatable together about the same axis of rotation, and wherein the at least one inner screwing tool (9) and the outer screwing tool (11) along an axis which in the essentially corresponding to a path of a tool carrier (7) of the at least one inner screwing tool (9) and / or the outer screwing tool (11), are to be moved relative to each other, and wherein by means of the relative movement along the axis only one screwing tool (9, 11 ) is to be moved in a suitable screwing with the screwing device (1) screwing position, u nd wherein the screwing device (1) comprises at least one means (5, 17, 19) for identifying a currently in screwing screwing tool (9, 11).

Figure DE102016010986B3_0001
Figure DE102016010986B3_0001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schraubvorrichtung zum Bereitstellen mindestens eines Schraubwerkzeugs und ein Verfahren zum Bereitstellen mindestens eines Schraubwerkzeugs.The present invention relates to a screwing device for providing at least one screwing tool and a method for providing at least one screwing tool.

In Produktionsstraßen, wie sie bspw. im Automobilbereich typisch sind, werden zur Qualitätssicherung häufig sogenannte „EC-Schrauber”, d. h. elektronisch einstellbare Schraubvorrichtungen, eingesetzt, die jeweilige Schraubparameter, über bspw. ein einzustellendes Drehmoment und ein zu verwendendes Werkzeug aus einem Speicher auslesen und für einen aktuellen Schraubfall bereitstellen. Um einen aktuellen Schraubfall zu aktivieren und ggf. ein jeweiliges Schraubwerkzeug zu wechseln, werden Werkzeugwechselboxen verwendet, die einen Werkzeugwechsel protokollieren und entsprechend verwalten. Dies bedeutet, dass für einen Werkzeugwechsel ein Techniker nach jedem Schraubfall zu einer jeweiligen Werkzeugwechselbox laufen muss, um ein aktuelles Werkzeug aus seiner Schraubvorrichtung zu entnehmen, in die Werkzeugwechselbox einzuführen und dort zu registrieren. Danach kann der Techniker ein aktuell benötigtes Schraubwerkzeug aus der Werkzeugwechselbox entnehmen und mit seiner Schraubvorrichtung kombinieren, um einen aktuellen Schraubfall abzuarbeiten.In production lines, as are typical, for example, in the automotive sector, so-called "EC screwdrivers" are frequently used for quality assurance. H. electronically adjustable screwing used to read the respective screwing parameters, for example, a torque to be adjusted and a tool to be used from a memory and provide for a current screwing. In order to activate a current tightening case and, if necessary, to change a respective screwing tool, tool change boxes are used which log a tool change and manage it accordingly. This means that, for a tool change, a technician has to run to a respective tool change box after each screwing in order to remove a current tool from its screwing device, to insert it into the tool change box and to register there. Thereafter, the technician can remove a currently required screwing tool from the tool change box and combine it with his screwdriver to process a current screwing.

Die deutsche Druckschrift DE 10 2004 006 772 A1 offenbart einen Akkuschrauber, an dem jeweilige Schraubwerkzeuge verliersicher befestigt sind und ein Verfahren, bei dem ein einzelner Universalwerkzeugaufsatz verwendet wird.The German publication DE 10 2004 006 772 A1 discloses a cordless screwdriver to which respective screwing tools are captively secured and a method in which a single universal tooling is used.

In der deutschen Druckschrift DE 10 2005 019 163 A1 wird eine Schraubwerkzeugnuss offenbart, die dazu konfiguriert ist, Schraubmuttern mit unterschiedlicher Außenkontur zu betätigen.In the German publication DE 10 2005 019 163 A1 there is disclosed a screwing tool nut configured to actuate screw nuts of different outer contour.

Ein Verfahren zur Erhöhung einer Sicherheit beim Betrieb eines Roboters ist in der deutschen Druckschrift DE 10 2006 046 759 A1 offenbart.A method for increasing safety in the operation of a robot is in the German publication DE 10 2006 046 759 A1 disclosed.

Das Patentdokument US 7 150 209 B1 offenbart ein Schraubwerkzeug mit einer Mehrzahl von konzentrisch ineinander verschachtelten hülsenähnlichen Innensechskantköpfen. Diese sind bedarfsweise individuell zwischen einer axial vorderen Arbeitsposition und einer axial rückwärtigen Warteposition bewegbar, so dass damit verschiedene effektive Innensechskantdurchmesser darstellbar sind.The patent document US Pat. No. 7,150,209 B1 discloses a screwing tool having a plurality of concentrically nested sleeve-like hexagon heads. These are, if necessary, individually movable between an axially front working position and an axially rearward waiting position, so that different effective hexagon diameter can be displayed.

Vor diesem Hintergrund wird eine Schraubvorrichtung zum Bereitstellen mindestens eines Schraubwerkzeugs, mit mindestens einem inneren Schraubwerkzeug und einem äußeren Schraubwerkzeug vorgestellt, wobei das mindestens eine innere Schraubwerkzeug innerhalb des äußeren Schraubwerkzeugs angeordnet ist, und wobei das mindestens eine innere Schraubwerkzeug und das äußere Schraubwerkzeug gemeinsam um dieselbe Drehachse drehbar sind, und wobei das mindestens eine innere Schraubwerkzeug und das äußere Schraubwerkzeug entlang einer Achse, die im wesentlichen einem Verlauf eines Werkzeugträgers des mindestens einen inneren Werkzeugs und/oder des äußeren Werkzeugs entspricht, jeweils relativ zueinander bewegbar bzw. zu bewegen sind, und wobei mittels der relativen Bewegung entlang der Achse lediglich ein Schraubwerkzeug der zwei Schraubwerkzeuge, nämlich das innere Schraubwerkzeug oder das äußere Schraubwerkzeug in eine zum Schrauben mit der Schraubvorrichtung geeignete Schraubposition bewegt wird, und wobei die Schraubvorrichtung mindestens ein Mittel zur Identifizierung eines aktuell in Schraubposition befindlichen Schraubwerkzeugs umfasst.Against this background, a screwing device for providing at least one screwing tool, with at least one inner screwing tool and an outer screwing tool, wherein the at least one inner screwing tool is disposed within the outer screwing tool, and wherein the at least one inner screwing tool and the outer screwing tool together around the same Rotary axis are rotatable, and wherein the at least one inner screwing tool and the outer screwing tool along an axis which substantially corresponds to a course of a tool carrier of the at least one inner tool and / or the outer tool, respectively relative to each other to move, and wherein by means of the relative movement along the axis, only one screwing tool of the two screwing tools, namely the inner screwing tool or the outer screwing tool, fits into a screw suitable for screwing with the screwing device is moved, and wherein the screwing device comprises at least one means for identifying a currently in screwing screwing.

Ausgestaltungen ergeben sich aus der Beschreibung und den abhängigen Ansprüchen.Embodiments result from the description and the dependent claims.

Die vorgestellte Schraubvorrichtung dient insbesondere zum Bereitstellen eines für einen aktuellen Schraubfall, d. h. einen aktuellen Schraubvorgang, benötigten Schraubwerkzeugs. Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die vorgestellte Schraubvorrichtung mindestens zwei Schraubwerkzeuge umfasst, wobei mindestens ein inneres Schraubwerkzeug innerhalb eines äußeren Schraubwerkzeugs angeordnet ist. Entsprechend umgibt das äußere Schraubwerkzeug das mindestens eine innere Schraubwerkzeug, so dass das mindestens eine innere Schraubwerkzeug in einem durch das äußere Schraubwerkzeug gebildeten Innenraum bewegt werden kann bzw. das äußere Schraubwerkzeug über das mindestens eine innere Schraubwerkzeug hinweg bewegt werden kann. Entsprechend ist vorgesehen, dass das mindestens eine innere Schraubwerkzeug und das äußere Schraubwerkzeug relativ zueinander auf einer Achse, wie bspw. einer durch einen jeweiligen Werkzeugträger und/oder einen Mittelpunkt eines jeweiligen Schraubwerkzeugs verlaufenden Horizontalachse, verschoben werden können, um das mindestens eine innere Schraubwerkzeug aus dem äußeren Schraubwerkzeug herauszuführen oder das äußere Schraubwerkzeug über das mindestens eine innere Schraubwerkzeug soweit hinweg zu führen bzw. das mindestens eine innere Werkzeug soweit in das äußere Schraubwerkzeug zurückzuziehen, dass ein Raum am Ende das äußeren Schraubwerkzeugs entsteht, in den eine jeweilige zu verschraubende Schraube einführbar bzw. einzuführen ist, so dass das äußere Schraubwerkzeug sich über die Schraube legen und diese bewegen kann.The presented screwing device is used in particular for providing a screwing tool required for a current screwdriving, ie a current screwing. For this purpose, the invention provides that the proposed screw device comprises at least two screwing tools, wherein at least one inner screwing tool is arranged within an outer screwing tool. Accordingly, the outer screwing tool surrounds the at least one inner screwing tool, so the at least one inner screwing tool can be moved in an inner space formed by the outer screwing tool, or the outer screwing tool can be moved over the at least one inner screwing tool. Accordingly, it is provided that the at least one inner screwing tool and the outer screwing tool can be displaced relative to one another on an axis, such as a horizontal axis extending through a respective tool carrier and / or a center point of a respective screwing tool, about the at least one inner screwing tool lead out the outer screwing tool or the outer screwing over the at least one inner screwing tool far away or retract the at least one inner tool far enough in the outer screw that a space at the end of the outer Schraubwerkzeugs arises in which a respective screw to be screwed inserted or introduce, so that the outer screwing tool can lie over the screw and move them.

Die erfindungsgemäß vorgesehene relative Bewegung des äußeren und des mindestens einen inneren Schraubwerkzeugs kann bspw. derart sein, dass das mindestens eine innere Schraubwerkzeug im Inneren des äußeren Schraubwerkzeugs vor oder zurück geschoben wird und entsprechend für einen Schraubfall aus dem äußeren Schraubwerkzeug herausragt oder derart in dem äußeren Schraubwerkzeug abgesenkt wird, dass eine in das äußere Schraubwerkzeug einzubringende Schraube nicht in Kontakt mit dem mindestens einen inneren Schraubwerkzeug gelangt. Dazu kann das mindestens eine innere Schraubwerkzeug bspw. mittels eines beweglichen Drahtstifts oder eines entsprechend ausgestalten Werkzeugträgers innerhalb des äußeren Schraubwerkzeugs bewegt werden und/oder das äußere Schraubwerkzeug ebenfalls mittels eines Drahtstifts oder einem entsprechenden Werkzeugträger über das mindestens eine innere Schraubwerkzeug hinweg geschoben werden.The inventively provided relative movement of the outer and the at least one inner screwing tool may, for example, be such that the at least one inner screwing is pushed in the interior of the outer screwing forward or back and protrudes suitably for a screw from the outer screwing or such in the outer Screwing is lowered that a screw to be introduced into the outer screwing screw does not come into contact with the at least one inner screwing tool. For this purpose, the at least one inner screwing tool can, for example, be moved within the outer screwing tool by means of a movable wire pin or a correspondingly configured tool carrier and / or the outer screwing tool can likewise be pushed over the at least one inner screwing tool by means of a wire pin or a corresponding tool carrier.

Es ist denkbar, dass das mindestens eine innere Schraubwerkzeug ein Schraubbit und das äußere Werkzeug eine Schraubnuss ist. Selbstverständlich ist auch denkbar, das sowohl das mindestens eine innere Schraubwerkzeug als auch das äußere Schraubwerkzeug als Schraubbit oder Schraubnuss ausgestaltet sind.It is conceivable that the at least one inner screwing tool is a screw bit and the outer tool is a screw nut. Of course, it is also conceivable that both the at least one inner screwing tool and the outer screwing tool are configured as a screw bit or screw nut.

Um einen Einsatz eines für einen jeweiligen Schraubfall nicht geeigneten Schraubwerkzeugs zu verhindern, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass aufgrund der relativen Bewegung des äußeren Schraubwerkzeugs und des mindestens einen inneren Schraubwerkzeugs entlang einer jeweiligen Achse lediglich ein Schraubwerkzeug in eine zum Schrauben mit der Schraubvorrichtung geeignete Schraubposition zu bewegen ist. Durch die relative Bewegung entlang einer jeweiligen Achse wird automatisch ein Schraubwerkzeug gegenüber einem jeweils anderen Schraubwerkzeug derart bewegt, dass lediglich ein Schraubwerkzeug am Ende der Achse positioniert ist und entsprechend zur Verschraubung eingesetzt werden kann.In order to prevent the use of a screwing tool which is unsuitable for a respective screwing case, it is provided according to the invention that, due to the relative movement of the outer screwing tool and the at least one inner screwing tool along a respective axis, only one screwing tool can be moved into a screwing position suitable for screwing with the screwing device is. Due to the relative movement along a respective axis, a screwing tool is automatically moved relative to a respective other screwing tool in such a way that only one screwing tool is positioned at the end of the axis and can be used correspondingly for the screwing.

Weiterhin ist vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Schraubvorrichtung mindestens ein Mittel zur Identifizierung eines aktuell in Schraubposition befindlichen Schraubwerkzeugs umfasst. Mittels der Mittel zur Identifizierung des aktuell in Schaubposition befindlichen Schraubwerkzeugs kann ein aktuell gewähltes Schraubwerkzeug sicher erkannt und für einen Abgleich mit in einem Speicher hinterlegten Informationen über für einen aktuellen Schraubfall vorgegebenen Schraubparametern verwendet werden. Sollte das aktuell in Schraubposition befindliche Schraubwerkzeug nicht mit für den aktuellen Schraubfall hinterlegten Schraubparametern übereinstimmen bzw. nicht zu den Schraubparametern passen, kann bspw. das Schraubwerkzeug geändert oder eine Aktivierung der Schraubvorrichtung verhindert werden. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass, wenn der Abgleich des aktuell in Schraubposition befindlichen Schraubwerkzeugs mit den Schraubparametern des aktuellen Schraubfalls dazu führt, dass die Aktivierung der Schraubvorrichtung verhindert werden soll, einem jeweiligen Nutzer ein entsprechender Hinweis, bspw. in Form eines akustischen und/oder visuellen Signals dargeboten wird.It is further provided that the screwing device according to the invention comprises at least one means for identifying a currently in screwing screwing. By means of the means for identifying the present in Schaubposition screwing a currently selected screwing safely detected and used for comparison with stored in a memory information about predefined for a current screw tightening screwing parameters. If the screwing tool currently in the screwing position does not coincide with the screwing parameters stored for the current screwing case or does not match the screwing parameters, the screwing tool, for example, can be changed or activation of the screwing device can be prevented. In this case, it is provided in particular that when the adjustment of the currently in screwing screwing with the screwing of the current screwing leads to the activation of the screw is to be prevented, a respective user a corresponding note, eg. In the form of an acoustic and / or visual signal is presented.

In einer möglichen Ausgestaltung der vorgestellten Schraubvorrichtung ist vorgesehen, dass die Schraubvorrichtung eine Steuervorrichtung mit mindestens einem Speicher umfasst, wobei in dem mindestens einen Speicher Daten über jeweils durchzuführende Schraubfälle hinterlegt sind, und wobei die Steuervorrichtung dazu konfiguriert ist, lediglich dann einen Steuerbefehl zur Freigabe einer Schraubfunktion bereitzustellen, wenn die Mittel zur Identifizierung eines jeweiligen in Schraubposition befindlichen Schraubwerkzeugs melden, dass ein für einen aktuellen Schraubfall benötigtes Schraubwerkzeug in der Schraubposition ist.In a possible embodiment of the presented screwing is provided that the screwing device comprises a control device with at least one memory, wherein in the at least one memory data are stored in each case to be performed Schraubschrauben, and wherein the control device is configured to only a control command to release a Provide screwing function when the means for identifying a respective screwing in position screwing report that a required for a current screwdriving screwing tool is in the screwed position.

Um eine Fehlbedienung durch einen Schraubvorgang mittels eines falschen Schraubwerkzeugs zu vermeiden, kann die vorgestellte Schraubvorrichtung eine Steuervorrichtung umfassen, die dazu konfiguriert ist, die Schraubvorrichtung mittels eines Steuerbefehls zu sperren, wenn aktuell kein zu einem aktuellen Schraubfall passendes Schraubwerkzeug eingelegt, d. h. in die Schraubposition gebracht ist. Selbstverständlich kann die Steuervorrichtung auch dazu konfiguriert sein, lediglich dann einen Steuerbefehl zur Aktivierung der Schraubvorrichtung bereitzustellen, wenn ein aktuell in der Schraubposition befindliches Schraubwerkzeug zu einem aktuellen Schraubfall passt.To prevent incorrect operation by a screwing by means of a wrong Schraubwerkzeugs, the proposed screwing device may comprise a control device which is configured to lock the screwing device by means of a control command, if currently not fitting to a current screwdriving screwing tool inserted, d. H. is brought into the screwing position. Of course, the control device can also be configured to provide a control command for activating the screwdriving device only if a screwing tool currently in the screwing position matches a current screwdriving case.

Unter einer Schraubposition ist im Kontext der vorliegenden Erfindung eine Position an der erfindungsgemäßen Schraubvorrichtung zu verstehen, in der ein Schraubwerkzeug zum Bewegen einer Schraube verwendet werden kann. Eine Schraubposition befindet sich insbesondere am äußeren Ende eines Werkzeugträgers.A screwing position in the context of the present invention means a position on the screwing device according to the invention in which a screwing tool can be used to move a screw. A screwing position is located in particular at the outer end of a tool carrier.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorgestellten Schraubvorrichtung ist vorgesehen, dass jeweilige Schraubwerkzeuge der Schraubvorrichtung mindestens ein Identifikationsmerkmal der folgenden Liste an Identifikationsmerkmalen umfassen: Bar-Code, QR-Code oder identifizierbare geometrische Form.In a further possible embodiment of the presented screwing device is provided that respective screwing the screwing comprise at least one identification feature of the following list of identification features: bar code, QR code or identifiable geometric shape.

Um ein jeweiliges Schraubwerkzeug bspw. unter Verwendung eines Sensors zu erkennen und mit einem für einen aktuellen Schraubfall benötigten Werkzeug abzugleichen, können Identifikationsmerkmale, wie bspw. ein QR-Code oder jedes weitere technisch geeignete Identifikationsmerkmal verwendet werden, um einer jeweiligen Steuereinheit Informationen über Eigenschaften eines jeweiligen Schraubwerkzeugs bereitzustellen. Dabei kann selbstverständlich vorgesehen sein, dass ein jeweiliges Identifikationsmerkmal, wie bspw. ein Bar-Code, der Steuereinheit neben Informationen über eine Art eines jeweiligen Schraubwerkzeugs zusätzliche Informationen über bspw. eine maximale Belastbarkeit oder ein bevorzugt zu verwendendes Drehmoment bereitstellt.In order to identify a respective screwing tool, for example using a sensor, and to match it with a tool required for a current screwing, identification features, such as a QR code or any other technically suitable identification feature, can be used to inform a particular control unit about properties of a particular control unit to provide respective screwing tool. It can of course be provided that a respective identification feature, such as a bar code, the control unit in addition to information about a type of a respective screwing additional information about example. Provides a maximum load capacity or a torque preferably to be used.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorgestellten Schraubvorrichtung ist vorgesehen, dass ein jeweiliger durchzuführender Schraubfall über eine Benutzerschnittstelle auszuwählen ist. Um der erfindungsgemäßen Schraubvorrichtung mitzuteilen, welcher Schraubfall aktuell vorliegt und entsprechende Schraubparameter für einen Abgleich mit einem jeweiligen Schraubwerkzeug auszuwählen, kann vorgesehen sein, dass ein Techniker an der Schraubvorrichtung über eine Benutzerschnittstelle den aktuellen Schraubfall oder eine Abfolge von Schraubfällen auswählt. Dabei können dem Techniker jeweilige Schraubfälle auch produktabhängig angeboten werden, so dass der Techniker bspw. auswählt, dass er aktuell ein Produkt „Cabrio” bearbeitet und die Schraubvorrichtung automatisch lediglich dann für einen Schraubvorgang freigeschaltet wird, wenn sich ein gemäß einer vorgegebenen Abfolge von Schraubfällen benötigtes Schraubwerkzeug in der Schraubposition befindet.In a further possible embodiment of the presented screwing device, it is provided that a respective screwing case to be performed is to be selected via a user interface. In order to inform the screwing device according to the invention, which screwing is currently present and to select corresponding screwing parameters for a comparison with a respective screwing tool, it can be provided that a technician selects the current screwing or a sequence of screwing on a screwing device via a user interface. In this case, the technician respective screwing can be offered depending on the product, so that the technician selects, for example, that he is currently working on a product "convertible" and the screw automatically only for a screwing is unlocked when a required in accordance with a predetermined sequence of screwdriving Screwing tool is in the screwing position.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorgestellten Schraubvorrichtung ist vorgesehen, dass ein jeweiliger durchzuführender Schraubfall über mindestens ein detektierbares Mittel an einem jeweiligen Schraubort hinterlegt und über von der Schraubvorrichtung umfasste Mittel zur Erfassung des mindestens einen detektierbaren Mittels auszulesen ist.In another possible embodiment of the presented screwing device, it is provided that a respective screwing case to be performed is deposited on a respective screw location via at least one detectable means and read out by means comprising the screwing device for detecting the at least one detectable means.

Um der erfindungsgemäßen Schraubvorrichtung Informationen darüber bereitzustellen, welches Schraubwerkzeug aktuell benötigt wird, und entsprechende Informationen für einen Abgleich mit einem jeweiligen in Schraubposition befindlichen Schraubwerkzeug zur Verfügung zu stellen, kann vorgesehen sein, dass detektierbare Mittel, wie bspw. Bar-Codes oder QR-Codes an jeweiligen Schrauborten hinterlegt werden, die die für einen jeweiligen Schraubvorgang benötigten Informationen bzgl. des benötigten Schraubwerkzeugs umfassen.In order to provide the screwdriving device according to the invention with information about which screwing tool is currently required, and to provide corresponding information for comparison with a respective screwing position screwing tool, it can be provided that detectable means, such as bar codes or QR codes be deposited at respective Schrauborten, which include the information required for a respective screwing with respect to the required Schraubwerkzeugs.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorgestellten Schraubvorrichtung ist vorgesehen, dass die Steuervorrichtung dazu konfiguriert ist, in Abhängigkeit eines jeweiligen durchzuführenden Schraubfalls ein maximal durch die Schraubvorrichtung zu erzeugendes Drehmoment einzustellen.In a further possible embodiment of the presented screwing device, it is provided that the control device is configured to set a maximum torque to be generated by the screwing device as a function of a respective screwing event to be carried out.

Um eine Fehlbedienung durch einen jeweiligen Techniker durch bspw. ein zu hohes Drehmoment beim Anziehen einer Schraube zu vermeiden, ist denkbar, dass an der vorgestellten Schraubvorrichtung automatisch ein für einen jeweiligen Schraubfall oder ein aktuell in Schraubposition befindliches Schraubwerkzeug maximal zulässiges Drehmoment an einer jeweiligen Schraubvorrichtung eingestellt wird.In order to avoid incorrect operation by a respective technician by, for example, a too high torque when tightening a screw, it is conceivable that set for the respective screwing automatically for a respective screwing or currently in screwing screwing maximum torque on a respective screwing becomes.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorgestellten Schraubvorrichtung ist vorgesehen, dass die Mittel zur Identifizierung eines jeweiligen in Schraubposition befindlichen Schraubwerkzeugs mindestens zwei optische Sensoren umfassen, und die Steuerungsvorrichtung dazu konfiguriert ist, eine Erkennung des äußeren Schraubwerkzeugs zu melden, wenn lediglich ein optischer Sensor der zwei optischen Sensoren eine optische Veränderung erfassen und eine Erkennung des mindestens einen inneren Schraubwerkzeugs zu melden, wenn beide optische Sensoren eine optische Veränderung erfassen.In a further possible embodiment of the proposed screwing device, it is provided that the means for identifying a respective screwed in Schraubwerkzeugs comprise at least two optical sensors, and the control device is configured to report a detection of the outer screwing tool, if only one optical sensor of the two optical sensors detect an optical change and to report a detection of the at least one inner screwing tool when both optical sensors detect an optical change.

Um ein jeweiliges in Schraubposition befindliches Schraubwerkzeug zu erkennen, kann weiterhin vorgesehen sein, dass zwei optische Sensoren verwendet werden, wobei die zwei optischen Sensoren derart an der Schraubvorrichtung angeordnet sind, dass ein erster optischer Sensor eine Positionsänderung eines Werkzeugträgers des äußeren Schraubwerkzeugs und ein zweiter optischer Sensor eine Positionsänderung eines Werkzeugträgers des mindestens einen inneren Schraubwerkzeugs erfasst.In order to recognize a respective screwing tool located in the screw position, it may further be provided that two optical sensors are used, wherein the two optical sensors are arranged on the screwing device, that a first optical sensor a change in position of a tool carrier of the outer screwing tool and a second optical Sensor detects a change in position of a tool carrier of the at least one inner screwing tool.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Bereitstellen mindestens eines Schraubwerkzeugs an einer Schraubvorrichtung, bei dem mindestens ein inneres Schraubwerkzeug und ein äußeres Schraubwerkzeug, die gemeinsam um dieselbe Drehachse drehbar und axial gegeneinander verschiebbar sind, entlang einer Achse relativ zueinander bewegt werden, und bei dem mittels der relativen Bewegung entlang der Achse lediglich ein Schraubwerkzeug in eine zum Schrauben mit der Schraubvorrichtung geeignete Schraubposition bewegt wird, und bei dem ein aktuell in der Schraubposition befindliches Schraubwerkzeug über mindestens ein Mittel zur Identifizierung eines jeweiligen in Schraubposition befindlichen Schraubwerkzeugs identifiziert wird, und bei dem lediglich dann ein Steuerbefehl zur Freigabe einer Schraubfunktion der Schraubvorrichtung bereitgestellt wird, wenn das aktuell in der Schraubposition befindliche Schraubwerkzeug als zu einem aktuell durchzuführenden Schraubfall zugehörig erkannt wird.Furthermore, the present invention relates to a method for providing at least one screwing tool to a screwing device, wherein at least one inner screwing tool and an outer screwing tool, which are rotatable together about the same axis of rotation and axially against each other, are moved along an axis relative to each other, and wherein merely moving a screwing tool into a screwing position suitable for screwing by means of the relative movement along the axis, and identifying a screwing tool currently in the screwing position via at least one means for identifying a respective screwing screwing position; only then a control command for releasing a screwing function of the screwing device is provided when the currently located in the screwing screwing as belonging to a currently performed screwing g is detected.

Das vorgestellte Verfahren dient insbesondere zum Betrieb der vorgestellten Schraubvorrichtung.The presented method is used in particular for the operation of the presented screwing device.

In einer möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass an der Schraubvorrichtung automatisch ein für einen aktuellen Schraubfall benötigtes Schraubwerkzeug in die Schraubposition bewegt und ein entsprechendes maximal bereitzustellendes Drehmoment eingestellt wird.In a possible embodiment of the presented method, it is provided that at the screw automatically one for a current Schraubfall required screwing tool moves into the screwing and a corresponding maximum torque to be provided is adjusted.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen schematisch und ausführlich beschrieben.The invention is schematically illustrated by means of embodiments in the drawings and will be described schematically and in detail with reference to the drawings.

1 zeigt eine mögliche Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schraubvorrichtung. 1 shows a possible embodiment of the screw device according to the invention.

2 zeigt eine Detailansicht der Schraubvorrichtung aus 1, bei der ein äußeres Schraubwerkzeug in eine Schraubposition bewegt wurde. 2 shows a detailed view of the screwing 1 in which an external screwing tool has been moved to a screwing position.

3 zeigt eine weitere Detailansicht der Schraubvorrichtung aus 1, bei der ein inneres Schraubwerkzeug in eine Schraubposition bewegt wurde. 3 shows a more detailed view of the screwing 1 in which an inner screwing tool has been moved to a screwing position.

4 zeigt eine weitere Detailansicht der Schraubvorrichtung aus 1, bei der ein inneres Schraubwerkzeug in eine Schraubposition bewegt wurde. 4 shows a more detailed view of the screwing 1 in which an inner screwing tool has been moved to a screwing position.

5 zeigt eine weitere Detailansicht der Schraubvorrichtung aus 1, bei der ein äußeres Schraubwerkzeug in eine Schraubposition bewegt wurde. 5 shows a more detailed view of the screwing 1 in which an external screwing tool has been moved to a screwing position.

Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Merkmale.The figures are described coherently and comprehensively. Like reference numerals designate like features.

In 1 ist eine Schraubvorrichtung 1 dargestellt. Die Schraubvorrichtung 1 umfasst eine Ratsche 3 mit einem Stellmotor, eine Sensoreinheit 5, einen ersten Werkzeugträger 7, ein inneres Schraubwerkzeug 9 und ein äußeres Schraubwerkzeug 11.In 1 is a screwdriver 1 shown. The screwing device 1 includes a ratchet 3 with a servomotor, a sensor unit 5 , a first tool carrier 7 , an internal screwing tool 9 and an external screwing tool 11 ,

Hier wurde der erste Werkzeugträger 7, an dem das innere Schraubwerkzeug 9, das als Schraubbit ausgestaltet ist, angeordnet ist, in eine erste Stellung, in der der erste Werkzeugträger 7 formschlüssig an der Ratsche 3 anliegt, gefahren. Entsprechend wurde das innere Schraubwerkzeug 9 entlang einer Achse, die einem Verlauf des ersten Werkzeugträgers 7 entspricht, innerhalb des äußeren Schraubwerkzeugs 11 in Richtung der Ratsche 3 bewegt, so dass innerhalb des äußeren Schraubwerkzeugs 11 eine Aufnahme 13 entstanden ist, in die eine Schraube eingreifen kann, so dass die Schraube mittels des äußeren Schraubwerkzeugs 11 bewegt werden kann.This was the first tool carrier 7 on which the inner screwing tool 9 , which is designed as a screw bit, is arranged, in a first position in which the first tool carrier 7 positive fit on the ratchet 3 rests, drove. Accordingly, the inner screwing tool 9 along an axis that is a course of the first tool carrier 7 corresponds, within the outer screwing tool 11 in the direction of the ratchet 3 moved so that inside the outer screwing tool 11 a recording 13 is formed, in which a screw can engage, so that the screw by means of the external screwing 11 can be moved.

In 2 ist der erste Werkzeugträger 7, an dem das innere Schraubwerkzeug 9 angeordnet ist, mittels des Stellmotors in zu der Ratsche 3 entgegengesetzter Richtung bewegt worden, so dass ein zweiter Werkzeugträger 15, an dem das äußere Schraubwerkzeug 11 angeordnet ist, sichtbar wird. Durch die Bewegung des ersten Werkzeugträgers 7 werden optische Sensoren 17 und 19 der Sensoreinheit 5 einer Umgebung ausgesetzt und entsprechend gleichzeitig von außen beleuchtet. Entsprechend ändert sich ein durch die optischen Sensoren 17 und 19 bereitgestellter Sensorwert bei einer Bewegung des ersten Werkzeugträgers 7. Aufgrund eines Abgleichs aktuell ermittelter Sensorwerte mit im voraus bereitgestellten Werten für verschiedene Zustände der Schraubvorrichtung 1 ermittelt eine Steuereinheit der Sensoreinheit 5, dass der erste Werkzeugträger 7 bewegt und das innere Schraubwerkzeug 9 in die Schraubposition gebracht wurde.In 2 is the first toolholder 7 on which the inner screwing tool 9 is arranged by means of the servomotor in to the ratchet 3 opposite direction has been moved, leaving a second tool carrier 15 at which the outer screwing tool 11 is arranged, becomes visible. By the movement of the first tool carrier 7 become optical sensors 17 and 19 the sensor unit 5 exposed to an environment and illuminated at the same time from the outside. Accordingly, a changes through the optical sensors 17 and 19 Provided sensor value during a movement of the first tool carrier 7 , Due to an adjustment of currently determined sensor values with values provided in advance for different states of the screwing device 1 determines a control unit of the sensor unit 5 that the first tool carrier 7 moved and the inner screwing tool 9 was brought into the screwing position.

In 3 ist der erste Werkzeugträger 7 zurück in Richtung der Ratsche 3 geschoben worden. Entsprechend wird der Sensor 17 nur eingeschränkt und der Sensor 19 nicht mehr von außen beleuchtet. Aufgrund der veränderten Beleuchtungssituation der Sensoren 17 und 19 ändert sich ein durch die optischen Sensoren 17 und 19 bereitgestellter Sensorwert bei einer Bewegung des ersten Werkzeugträgers 7. Ein Abgleich der durch die optischen Sensoren 17 und 19 bereitgestellten Sensorwerte mit im voraus bereitgestellten Werten für verschiedene Zustände der Schraubvorrichtung 1 ermöglicht es der Steuereinheit der Sensoreinheit 5, auch eine Bewegung zurück zu der Ratsche 3 zu identifizieren und auf eine entsprechende Position der Schraubwerkzeuge 9 und 11 zu schließen.In 3 is the first toolholder 7 back in the direction of the ratchet 3 been pushed. Accordingly, the sensor 17 only limited and the sensor 19 no longer lit from the outside. Due to the changed lighting situation of the sensors 17 and 19 changes through the optical sensors 17 and 19 Provided sensor value during a movement of the first tool carrier 7 , A comparison of the through the optical sensors 17 and 19 provided sensor values with values provided in advance for different states of the screwing device 1 allows the control unit of the sensor unit 5 , also a move back to the ratchet 3 to identify and to a corresponding position of the screwing tools 9 and 11 close.

In 4 ist das innere Schraubwerkzeug 9 in der Schraubposition gezeigt. Das innere Schraubwerkzeug 9 wurde durch eine Bewegung des ersten Werkzeugträgers 7 von der Ratsche 3 weg, aus dem äußeren Schraubwerkzeug 11 heraus geschoben und kann zum Eingriff in eine Schraube verwendet werden, um die Schraube zu bewegen, d. h. bspw. festzuziehen.In 4 is the inner screwing tool 9 shown in the screwed position. The inner screwing tool 9 was due to a movement of the first tool carrier 7 from the ratchet 3 away, from the outer screwing tool 11 pushed out and can be used to engage in a screw to move the screw, ie, for example, tighten.

In 5 ist das äußere Schraubwerkzeug 11 in einer Schraubposition gezeigt. Das innere Schraubwerkzeug 9 wurde durch eine Bewegung des ersten Werkzeugträgers 7 zu der Ratsche 3 hin, in das äußere Schraubwerkzeug 11 hinein bewegt. Entsprechend kann das äußere Schraubwerkzeug 11 über eine Schraube gestülpt und zum Bewegen der Schraube verwendet werden.In 5 is the outer screwing tool 11 shown in a screwed position. The inner screwing tool 9 was due to a movement of the first tool carrier 7 to the ratchet 3 towards, into the outer screwing tool 11 moved into it. Accordingly, the outer screwing tool 11 slipped over a screw and used to move the screw.

Claims (10)

Schraubvorrichtung zum Bereitstellen mindestens eines Schraubwerkzeugs (9, 11), mit mindestens einem inneren Schraubwerkzeug (9) und einem äußeren Schraubwerkzeug (11) vorgestellt, wobei das mindestens eine innere Schraubwerkzeug (9) innerhalb des äußeren Schraubwerkzeugs (11) angeordnet ist, und wobei das mindestens eine innere Schraubwerkzeug (9) und das äußere Schraubwerkzeug (11) gemeinsam um dieselbe Drehachse drehbar sind, und wobei das mindestens eine innere Schraubwerkzeug (9) und das äußere Schraubwerkzeug (11) entlang einer Achse, die im wesentlichen einem Verlauf eines Werkzeugträgers (7) des mindestens einen inneren Schraubwerkzeugs (9) und/oder des äußeren Schraubwerkzeugs (11) entspricht, jeweils relativ zueinander bewegbar sind, und wobei mittels der relativen Bewegung entlang der Achse lediglich ein Schraubwerkzeug (9, 11) in eine zum Schrauben mit der Schraubvorrichtung (1) geeignete Schraubposition bewegbar ist, und wobei die Schraubvorrichtung (1) mindestens ein Mittel (5, 17, 19) zur Identifizierung eines aktuell in Schraubposition befindlichen Schraubwerkzeugs (9, 11) umfasst.Screwing device for providing at least one screwing tool ( 9 . 11 ), with at least one internal screwing tool ( 9 ) and an external screwing tool ( 11 ), wherein the at least one internal screwing tool ( 9 ) within the outer screwing tool ( 11 ), and wherein the at least one inner screwing tool ( 9 ) and the outer screwing tool ( 11 ) are rotatable together about the same axis of rotation, and wherein the at least one inner screwing tool ( 9 ) and the outer screwing tool ( 11 ) along an axis that is substantially a course of a tool carrier ( 7 ) of the at least one inner screwing tool ( 9 ) and / or the outer screwing tool ( 11 ) are each movable relative to each other, and wherein by means of the relative movement along the axis only a screwing tool ( 9 . 11 ) in a for screwing with the screwing device ( 1 ) is screwed suitable screwing position, and wherein the screwing device ( 1 ) at least one means ( 5 . 17 . 19 ) for identifying a currently in screwing screwing ( 9 . 11 ). Schraubvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Schraubvorrichtung (1) eine Steuervorrichtung mit mindestens einem Speicher umfasst, wobei in dem mindestens einen Speicher Daten über jeweils durchzuführende Schraubfälle hinterlegt sind, und wobei die Steuervorrichtung dazu konfiguriert ist, lediglich dann einen Steuerbefehl zur Freigabe einer Schraubfunktion bereitzustellen, wenn die Mittel (5, 17, 19) zur Identifizierung eines, jeweiligen in Schraubposition befindlichen Schraubwerkzeugs (9, 11) melden, dass ein für einen aktuellen Schraubfall benötigtes Schraubwerkzeug (9, 11) in der Schraubposition ist.Screwing device according to claim 1, wherein the screwing device ( 1 ) comprises a control device having at least one memory, wherein in the at least one memory, data is stored about respective bolting cases to be carried out, and wherein the control device is configured to provide a control command for releasing a screwing function only if the means ( 5 . 17 . 19 ) for identifying a respective screwing tool ( 9 . 11 ) report that a screwing tool required for a current screwdriving 9 . 11 ) is in the screwing position. Schraubvorrichtung nach Anspruch 2, wobei jeweilige Schraubwerkzeuge (9, 11) der Schraubvorrichtung (1) mindestens ein Identifikationsmerkmal der folgenden Liste an Identifikationsmerkmalen umfassen: Bar-Code, QR-Code oder identifizierbare geometrische Form.Screwing device according to claim 2, wherein respective screwing tools ( 9 . 11 ) of the screwing device ( 1 ) comprise at least one identification feature of the following list of identification features: bar code, QR code or identifiable geometric shape. Schraubvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei ein jeweiliger durchzuführender Schraubfall über eine Benutzerschnittstelle auszuwählen ist.Screwing device according to one of the preceding claims, wherein a respective Schraubfall to be performed is to be selected via a user interface. Schraubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein jeweiliger durchzuführender Schraubfall über mindestens ein detektierbares Mittel an einem jeweiligen Schraubort hinterlegt und über von der Schraubvorrichtung (1) umfasste Mittel (5, 17, 19) zur Erfassung des mindestens einen detektierbaren Mittels auszulesen ist.Screwing device according to one of claims 1 to 3, wherein a respective screw to be performed by at least one detectable means at a respective Schraubort deposited and over from the screwing device ( 1 ) included funds ( 5 . 17 . 19 ) to detect the at least one detectable means. Schraubvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Steuervorrichtung dazu konfiguriert ist, in Abhängigkeit eines jeweiligen durchzuführenden Schraubfalls ein maximal durch die Schraubvorrichtung (1) zu erzeugendes Drehmoment einzustellen.Screwing device according to one of claims 2 to 5, wherein the control device is configured, depending on a respective to be performed Schraubfalls a maximum by the screwing device ( 1 ) to set the torque to be generated. Schraubvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine innere Schraubwerkzeug (9) und/oder das äußere Schraubwerkzeug (11) als Schraubbit oder als Schraubnuss ausgestaltet ist.Screwing device according to one of the preceding claims, wherein the at least one internal screwing tool ( 9 ) and / or the outer screwing tool ( 11 ) is designed as a screw bit or as a screw nut. Schraubvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Mittel (5, 17, 19) zur Identifizierung eines jeweiligen in Schraubposition befindlichen Schraubwerkzeugs (9, 11) mindestens zwei optische Sensoren (17, 19) umfassen, und die Steuerungsvorrichtung dazu konfiguriert ist, eine Erkennung des äußeren Schraubwerkzeugs (11) zu melden, wenn lediglich ein optischer Sensor (17, 19) der zwei optischen Sensoren (17, 19) eine optische Veränderung erfasst und eine Erkennung des mindestens einen inneren Schraubwerkzeugs (9) zu melden, wenn beide optische Sensoren (17, 19) eine optische Veränderung erfassen.Screwing device according to one of claims 2 to 7, wherein the means ( 5 . 17 . 19 ) for identifying a respective screwing position screwing tool ( 9 . 11 ) at least two optical sensors ( 17 . 19 ), and the control device is configured to detect a detection of the outer screwing tool ( 11 ) if only one optical sensor ( 17 . 19 ) of the two optical sensors ( 17 . 19 ) detects an optical change and a detection of the at least one inner screwing tool ( 9 ) if both optical sensors ( 17 . 19 ) detect an optical change. Verfahren zum Bereitstellen mindestens eines Schraubwerkzeugs an einer Schraubvorrichtung, bei dem mindestens ein inneres Schraubwerkzeug und ein äußeres Schraubwerkzeug, die gemeinsam um dieselbe Drehachse drehbar und axial gegeneinander verschiebbar sind, entlang einer Achse relativ zueinander bewegt werden, und bei dem mittels der relativen Bewegung entlang der Achse lediglich ein Schraubwerkzeug in eine zum Schrauben mit der Schraubvorrichtung geeignete Schraubposition bewegt wird, und bei dem ein aktuell in der Schraubposition befindliches Schraubwerkzeug über mindestens ein Mittel zur Identifizierung eines jeweiligen in Schraubposition befindlichen Schraubwerkzeugs identifiziert wird, und bei dem lediglich dann ein Steuerbefehl zur Freigabe einer Schraubfunktion der Schraubvorrichtung bereitgestellt wird, wenn das aktuell in der Schraubposition befindliche Schraubwerkzeug als zu einem aktuell durchzuführenden Schraubfall zugehörig erkannt wird.A method for providing at least one screwing tool to a screwing device, wherein at least one inner screwing tool and an outer screwing tool, which are rotatable together about the same rotation axis and axially displaceable relative to each other, are moved along an axis relative to each other, and wherein by means of the relative movement along the Axis only a screwdriving tool is moved into a suitable screw for screwing with the screwing, and in which a currently located in the screwing screwing is identified by at least one means for identifying a respective screwing position screwing, and in which only a control command to release a screwing function of the screwing device is provided when the currently located in the screwing screwing is recognized as belonging to a currently performed bolting associated. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem an der Schraubvorrichtung automatisch ein für einen aktuellen Schraubfall benötigtes Schraubwerkzeug in die Schraubposition bewegt und ein entsprechendes maximal bereitzustellendes Drehmoment eingestellt wird.Method according to claim 9, in which a screwing tool required for a current screwing case is automatically moved to the screwing position on the screwing device and a corresponding maximum torque to be provided is set.
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